人工智能

基于调和概率语言术语集的Power平均算子
辛树琦;王兴;郑小建;
实践发现现存概率语言Power平均算子在应用中存在概率信息丢失、计算过于繁琐等问题，针对这些问题，提出一种基于调和概率语言术语集的Power平均算子。结合新的基本运算法则与新的支撑度，给出新的概率语言Power平均算子、概率语言Power几何平均算子、概率语言Power加权平均算子、概率语言Power加权几何平均算子，同时论证分析了这几类新型算子的性质。最后通过实验数据，将提出的算子与现存算子进行对比分析，验证了所提算子的有效性与可行性。
2024年02期 v.40;No.196 1-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1205K]
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基于扩散模型的伪造人脸检测分析
黄祖超;叶锋;黄添强;
深度学习图像生成技术已取得显著进展，其中扩散模型是一种高效的生成模型，它被广泛用于图像生成。然而，由扩散模型生成的图像存在潜在的隐私和数据安全风险，尤其是伪造人脸图像可能被恶意用于伪造身份和欺骗人脸识别系统。通过对主流伪造人脸图像检测器的评估，揭示了扩散模型与生成对抗网络在频域上存在差异的特征，验证了基于频域分析的有效检测方法，为保护隐私和数据安全提供了强有力的支持。
2024年02期 v.40;No.196 14-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1461K]
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面向多目标优化的充电站选址定容方法
黄子晴;林兵;卢宇;刘对;王明芬;
为了给电动汽车(EV,electric vehicle)出行提供充足的能源支持，对充电站进行合理部署至关重要，但在规划时不同主体间存在难以耦合的利益冲突，为此兼顾投建经济性与用户充电便利性，提出一种基于遗传算法的自适应粒子群算法(APSOGA)用于选址定容。首先，通过分析EV日行驶规律，预测EV日充电负荷分布情况，以确定充电站数量范围；其次，构建兼顾EV和充电站承包商利益的充电站选址定容规划模型；最后，将遗传算法的交叉和变异操作引入粒子更新环节，设计了APSOGA算法，以寻优求解生成最佳的选址定容方案。实验结果表明，与经典的充电站选址定容方法相比，所提方法综合成本降低了7.19%～14.37%,充电站利用率提升了14.28%～29.03%,能够为用户提供高质量充电服务。
2024年02期 v.40;No.196 23-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 2548K]
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基于LSTM-WGAN的时间序列数据异常检测
郑圣彬;谢加良;张东晓;
在时序数据中发现隐藏的异常行为或事件，可以保障生产安全，具有重要意义。目前的异常检测模型存在训练不稳定、容易产生梯度消失的问题，影响异常检测效果，针对该问题，提出一种LSTM-WGAN模型，WGAN负责捕获变量之间的潜在关联，进一步提升了LSTM的检测能力。同时，以Wasserstein距离代替交叉熵损失训练判别器和生成器，结合重构损失以及判别损失实现异常检测。在NAB公开数据集上的实验结果表明LSTM-WGAN相较于基准模型在准确率、召回率以及F1得分上都有较大幅度的提升。
2024年02期 v.40;No.196 36-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1339K]
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基于域适应对抗网络的眼底图像联合分割方法
徐宏韬;王豪;翟雪娜;魏丽芳;陈楠;薛岚燕;
由于数据集之间存在域偏移问题，基于深度学习的语义分割网络在不同数据集之间进行视盘视杯分割性能存在很大差异，这使得不同的医学站点之间进行精确的图像分析和诊断具有一定的挑战性。针对这一问题，提出了一种U-Net结合域对抗网络(domain adversarial via U-Net network, DAUNet)的无监督域适应视盘视杯联合分割方法，并在视盘视杯分割领域取得了不错的性能。首先，利用对抗思想结合目标数据先验特征信息生成与目标数据集相似的数据，预先调整网络参数；其次，通过对抗学习源域和目标域的域变特征，从而降低域偏移的影响，提高分割性能。在REFUGE、Drishti-GS和RIM-ONE-r3共3个数据集之间进行跨数据集的域适应实验和消融实验。实验结果表明，DAUNet网络在以REFUGE作为源域，RIM-ONE-r3作为目标域上视杯的Dice系数，视盘的Dice系数和CDR的绝对错误率分别为0.648 6、0.789 8、0.072 5,优于CADA的分割结果。在消融实验中，视盘分割和视杯分割在有对抗下分别优于无对抗8.00%、4.59%。提出的U型域对抗网络综合了U-Net和域对抗网络(domain-adversarial neural network, DANN)模型的优点，DANN模型中的生成器和判别器联合工作时，会相互对抗并优化分割和判别能力，从而显著提高不同数据集之间的分割性能。
2024年02期 v.40;No.196 46-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1405K]
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决定系数与相关系数辅助的LASSO回归
傅晨;王开军;
现有LASSO回归方法尚未解决回归关系式中冗余特征和无关特征的去除问题，提出一个决定系数与相关系数辅助的LASSO回归方法。设给定响应变量Y和备选解释变量集X,首先设计结合决定系数的LASSO回归正则化路径求解方法，找出X中的主解释变量；然后，设计结合决定系数、相关系数和正则化路径的方法，在固定主解释变量条件下求解LASSO回归的正则化路径过程中，去除X中的无关变量和冗余变量。模拟数据集和真实数据集的实验结果表明，新方法解决了LASSO回归中冗余特征和无关特征的去除问题，在冗余变量和无关变量的去除效果上胜过对比方法。
2024年02期 v.40;No.196 57-63+89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1080K]
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基于TCN-GRU的Handle标识解析系统负载均衡算法
宋继勐;周春雷;沈子奇;余晗;张伟阳;林兵;
数联网技术是解决数据管理困难及数据孤岛等问题的关键。近年来，随着数联网技术的飞速发展，Handle系统作为数联网标识解析领域中最具有代表性的系统得以快速落地。然而，Handle标识注册量和解析请求量的快速增长使得Handle系统缓存/递归解析服务节点的解析请求压力加大，且难以保证标识解析请求的服务质量。针对上述问题，提出一种基于TCN-GRU的缓存/递归解析服务节点的负载均衡算法，旨在优化缓存/递归解析服务节点的标识解析效率。首先，将用户的解析请求合理地分配到缓存/递归解析服务节点的服务器集群当中，以提升服务器集群整体的工作效率和吞吐量；其次，基于Handle系统中节点的层级架构，考虑到循环神经网络中普遍存在的梯度弥散问题，引入TCN时序神经网络，有助于提取服务器集群负载的时序性信息。相较于传统的负载均衡算法，所提算法根据服务器负载状况动态调整负载转发策略，服务器平均响应时间缩短50%左右，吞吐率提高40%左右，请求失败次数大幅减少。
2024年02期 v.40;No.196 64-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 2019K]
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面向智慧城市的边缘联邦学习与低开销贡献评估策略
吴家鹏;龚平;林立;林铭炜;熊金波;
为改善智慧城市中隐私泄露及算力不足的问题，提出了一种融合边缘计算的联邦学习框架，将复杂的计算任务卸载至拥有更强计算和通信能力的边缘服务器上，提高了模型训练的效率，同时也确保了数据隐私的安全。在联邦学习过程中，提出了一种节能且高效的贡献估计算法，旨在激励参与者的持续参与。与现有的贡献估计方法相比，该算法能够有效减少计算和通信开销，并准确地估计各参与者的贡献。
2024年02期 v.40;No.196 74-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1463K]
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数学与信息科学

分数阶p-拉普拉斯抛物方程解的单调性和对称性
黄洪鸿;钟延生;
讨论有界域上分数阶p-拉普拉斯抛物方程，应用移动平面法，得到了该方程有界正解关于分变量x_1∈(-∞,0]单调递增，进而证明其关于超平面T_0?{x∈R~n|x_1=0}对称。
2024年02期 v.40;No.196 83-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1081K]
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社交网络用户属性的隐私度量与决策分析方法
陈希;叶帼华;宫宇宏;
提出一种基于模糊层次分析和逼近理想解排序法的隐私决策优化方法，为用户在社交网络场景中实施隐私决策时提供可靠的隐私建议。首先，将社交属性的敏感度、独特性效用和普遍性效用作为价值评价指标，给出相应的量化方法，评价指标的权重计算过程是根据评价指标重要性的评价规则，采用模糊层次分析法构造模糊判断矩阵。然后，采用逼近理想解排序法对社交属性进行综合评估分析和排序，通过实验分析比较3种评价规则的个性化评估结果，实验结果表明该方法在满足个性化隐私需求的前提下能指导用户优化个人信息配置。
2024年02期 v.40;No.196 90-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1233K]
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物理与能源科学

两原子三维纠缠态的一步制备
柴德康;张丽玲;林琪琪;商校;林功伟;林秀敏;
基于单模腔囚禁两个里德堡原子系统，提出一步制备两原子三维纠缠态方案。既节省制备时间和资源，又降低实验复杂性。基于主方程的数值模拟结果表明，所制备的三维纠缠态对腔耗散和里德堡态耗散具有强的鲁棒性。
2024年02期 v.40;No.196 97-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 1259K]
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二元掺杂钙钛矿锰氧化物薄膜的磁性能和磁热效应
李锦燕;莫小泽;霍冠忠;苏超;陈水源;
用溶胶凝胶法制备二元掺杂的钙钛矿锰氧化物(La_(2/3)(Ca_(1-x)Ba_x)_(1/3)MnO_3,LCBMO)块体材料，以其作为靶材用脉冲激光沉积法在Pb(Mg_(0.33)Nb_(0.66))O_3-PbTiO_3(简称PMN-PT)衬底上制备LCBMO薄膜，研究Ca~(2+)、Ba~(2+)掺杂摩尔分数x对薄膜的结构、磁性及磁热特性的影响。实验结果表明纯相薄膜样品具有优异的磁特性，3个不同掺杂摩尔分数(x=0.5、0.6、0.8)的薄膜样品分别在居里温度260、272、280 K处获得最大的磁熵变值1.06、5.78、2.93 mJ·cm~(-3)·K~(-1)。室温附近较大的磁熵变结果对于开发室温磁致冷器件具有很好的参考价值。
2024年02期 v.40;No.196 102-106+115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1412K]
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MoS₂/C/MXene复合材料的制备及储锂性能研究
杜昌泽;陈心莹;朱文政;郑勇平;冯倩;黄志高;
通过简单的水热结合退火的方式合成了MoS_2/C/MXene复合材料，其中MoS_2为1T晶型。MoS_2/C纳米片均匀地生长在MXene薄片上，呈现出独特的多孔异质结构，这种结构不仅有效抑制了MXene薄片的重新堆积，还缓解了MoS_2充放电过程中的体积膨胀。无序碳的引入提高了复合材料的导电性，并使MoS_2的晶型从2H转变为1T。将MoS_2/C/MXene复合材料作为锂离子电池负极材料，表现出优秀的循环性能。在1 A·g~(-1)的电流密度下循环1 000次后拥有574.2 mA·h·g~(-1)的比容量。这项研究为制备具有良好电化学性能的锂离子电池负极材料提供了一种设计策略。
2024年02期 v.40;No.196 107-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1782K]
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地理与环境科学

中亚热带森林转换对地表凋落物现存量及其组分的影响
吴捷录;张雪;王宏宇;吴福忠;
依托福建三明森林生态系统国家野外观测研究站森林转换研究平台，在凋落物高峰期选择立地条件相对一致的以米槠为建群种的常绿阔叶林、次生林以及米槠人工林为研究对象，调查森林地表凋落物量及其组分(叶、枝、果、其他)与分解程度(未分解层与半分解层),并分析米槠凋落叶的物理性状差异。结果表明：天然林转换为次生林和人工林后凋落物现存量分别显著降低了33.03%和63.19%,凋落叶占总现存量的相对比例分别下降了5.72%和4.85%,但凋落枝和其他部分的相对比例略有上升，改变了地表凋落物的组成格局。天然林转换为次生林后未分解层和半分解层凋落物量分别降低了37.49%和37.08%,相对比例基本不变；但转换为人工林后未分解层和半分解层凋落物量分别降低了51.75%和70.12%,半分解层相对比例下降了11.07%,表明人工林可能具有相对快速的凋落物分解过程。此外，森林转换显著改变了建群种米槠凋落叶的面积、周长等物理性状，其中比叶面积和叶组织密度的变异系数最大。可见，天然林转换后凋落量明显减少，半分解层凋落物量相对于未分解层下降更为明显，不利于森林凋落物归还到土壤，形成土壤有机质。
2024年02期 v.40;No.196 116-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 1450K]
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锆基凹凸棒土的制备及其对水体中内分泌干扰物去除性能
黄培颖;刘俊彬;李琳睿;陈日耀;刘键熙;
通过锆改性绿色友好材料凹凸棒土制备锆基吸附材料去除内分泌干扰物，对其进行一系列测试表征。结果表明，在锆基改性材料表面存在具有功能基团ZrO_2,其结构稳定，改性后材料的表面积和总孔容积分别提升3.8倍和2.2倍，在pH为1.5时，电位由负变正，该性质的改变有利于对水体中内分泌干扰物的去除。将锆基改性材料用于4种常见的内分泌干扰物(双酚A、17β-雌二醇、17α-雌二醇、己烷雌酚)的吸附去除研究。结果表明，在pH为1.5,吸附剂投加量为15 mg,内分泌干扰物质量浓度为0.5μg·mL~(-1),吸附30 min后去除率可达100%,该材料经过重复利用4次，其对于内分泌干扰物的去除率可达60%以上。4种污染物的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。
2024年02期 v.40;No.196 125-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 1376K]
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基于文献计量分析的近30年闽江流域生态环境的研究现状与发展趋势
张发梓;靳一东;葛阳;蔡果;林玉英;
利用CiteSpace文献计量分析软件，选取1992—2022年CNKI核心期刊数据库收录的1 248篇有关闽江流域生态环境的研究文献进行梳理，通过文献的作者、机构、关键词等绘制知识图谱并进行可视化分析。结果表明：(1)闽江流域生态环境研究文献不断增多，并且发文量总体呈波动增长的态势。其研究过程整体上分为3个阶段：探索阶段(1992—2005年)、快速增长阶段(2006—2012年)和波动增长阶段(2013—2022年)。(2)研究团队合作密切，形成具有规模的科研机构，其中福建师范大学的相关地理研究所是研究闽江流域生态环境的主要机构。机构之间的合作以地缘联系为主，跨区域合作的机构较少。(3)研究内容涉及环境、生态、湿地、土壤等多个学科交叉融合，并不断深入和扩展；研究热点突现强度主要集中在闽江河口的“短叶茳芏”“芦苇”“多样性”“群落结构”等方向。该研究结果以期为今后闽江流域的可持续发展提供相应参考。
2024年02期 v.40;No.196 134-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 1514K]
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体育科学

高水平运动员体能水平的群间差异
高鑫;陈亮;
通过比较不同运动项目高水平运动员的体能差异，一方面明确不同运动项目高水平运动员的体能要求；另一方面为体能测试指标完善与改进提供理论支撑。检索PubMed、Web of Science、中国知网等数据库，筛检多项目高水平运动员体能测试实验；基于Cochrance5.3系统评价手册运用Review Manager5.3软件进行方法学质量评价，运用Stata MP14软件进行贝叶斯网状Meta分析。结果表明：最终纳入17篇文献，18种运动项目；依照最大摄氧能力和肌肉自主收缩的二维项目分类，主要体能指标对应的最佳项目类别为hIlA的柔韧性、力量耐力和最大摄氧能力，hIhA的速度和相对力量，lImA的爆发力，lIhA的相对力量；并计算得出了各类项目上述体能指标的群类值。鉴于不同群类项目的竞技特异性，高水平运动员的体能水平存在明显的群间差异，且同一指标在不同测试环境下会产生偏差。建议针对不同群类项目选择各异的测试指标，设置相应的等级标准以及相对中立的测试手段。
2024年02期 v.40;No.196 145-157+168页 [查看摘要][在线阅读][下载 1178K]
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现代五项运动多维度特征研究进展
曹阳;李博;
通过综述国内外现代五项运动的相关文献，对现代五项运动员与比赛特征进行梳理与总结。现代五项运动员在身体形态指标上高于其他异属组合类项目的平均水平。现代五项运动员损伤部位多集中于头颈部及骨盆和下肢，各子项方面的损伤多集中于跑步，严重损伤主要出现在马术。依据项目特点，现代五项运动的能量供应涵盖了有氧代谢、糖酵解和磷酸原供能系统，游泳项目转项的运动员更易在现代五项的训练中取得突破。运动员比赛中的平均心率与血乳酸水平依据不同子项特征表现不同，其中跑射联项明显高于其他3项。
2024年02期 v.40;No.196 158-168页 [查看摘要][在线阅读][下载 1267K]
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数字技术体育应用场景理论创新的演进轨迹及其实践
陈椿萍;李碧珍;
数字技术融合发展，用户需求纷繁复杂，面对经济社会耦合发展趋势，应用场景创新凭借其独特优势，正在成为技术创新和经济发展的新引擎。以创新理论为基础，系统梳理发展轨迹和实践活动，依据技术、需求和成果转化逻辑3因素对体育应用场景创新进行剖析，找出不同时期的体育应用场景创新特征与演进逻辑。研究得出体育应用场景呈现由技术单核驱动向技术需求双核驱动的进阶式创新发展轨迹，完成由“突破性创新”向“整合式创新”的跃迁。结合杭州亚运会实例，提出推进以用户为核心的“技术+场景”双道并行、强化场景与主体多元协同的开放式顶层设计和建立场景治理机制的建议。研究以实践为基，理论为终，促进应用场景创新由实践到理论的延伸与丰富，助力推动体育应用场景创新实践健康有序发展。
2024年02期 v.40;No.196 169-176页 [查看摘要][在线阅读][下载 1199K]
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